《Protel 99 SE基礎與實例教程》以目前應用較為廣泛的Protel 99 SE軟件為基礎,全面講述了Protel 99 SE電路設計的基本操作方法與技巧。全書共分為11章,第1章介紹Protel 99 SE概述;第2章介紹電路原理圖的設計;第3章介紹層次原理圖的設計;第4章介紹原理圖的后續處理;第5章介紹PCB的設計;第6章介紹PCB的后期處理;第7章介紹創建元件庫及元件封裝;第8章介紹信號完整性分析;第9章介紹電路仿真系統;第10章介紹可編程邏輯器件設計;第11章介紹PCB設計綜合實例。
《Protel 99 SE基礎與實例教程》配送了多功能學習光盤,包含全書講解實例和練習實例的源文件素材,并制作了全程實例動畫同步講解AVI文件。
《Protel 99 SE基礎與實例教程》適合作為大中專院校電子相關專業的教材,也適合作為電子設計專業培訓機構的培訓教材,同時也可以作為電子設計愛好者的自學輔導用書。
學習鞏固Protel軟件的經驗之作 實例豐富,操作講解詳細。便于自學 幫助讀者快速掌握電路設計的方法和技巧 結合典型實例進行講解,以實例促進理解和掌握
電子設計自動化(Electronic Design Automation,EDA)技術是現代電子工程領域的一門 新技術,它提供了基于計算機和信息技術的電路系統設計方法。EDA技術的發展和推廣極大 地推動了電子工業的發展,其在教學和產業界的技術推廣是當今業界的一大技術熱點。
電路及印制電路板(Printed Circuit Board,PCB)設計是EDA技術的一個重要內容,Protel 是其中比較杰出的一個軟件,在國內流行最早、應用面最寬。Protel 99 SE較以前版本的Protel 功能更加強大,它是桌面環境下以設計管理和協作技術(Product Date Management,PDM)為核心的一個優秀的印制電路板設計系統。新增加的3項技術SmarTDoc、SmarLTeam和 SmartTool增加了人與工具之間的交互功能。Protel 99 sE軟件包主要包含以下幾個模塊:原 理圖設計軟件Protel Advanced Schimatic 99 SE、印制電路板設計軟件Protel Advanced PCB 99 SE、用于PCB自動布線的Protel Advanced Route 99 SE、用于可編程邏輯器件設計的Protel Advanced PLD 99 SE、用于電路仿真的Advanced SIM 99和信號完整性分析的Advanced Integrity 99。
盡管Protel公司(2001年更名為Altium公司)已經推出了Protel的新版本,然而用戶對 于Protel 99 SE軟件的需求仍然較大,這也正是出版本書的緣由。本書試圖通過對具體軟件使 用的指導和作者科研工作中的實例的描述,簡潔和全面地介紹Protel 99 SE軟件的功能和使用 方法。為了讓讀者對Protel早期版本以及相關的EDA軟件有所了解,本書也用少量篇幅介紹 了這些軟件的基本功能和使用情況。
前言
第1章 Protel 99 SE概述 1
1.1 Protel 99 SE的組成和特點 1
1.1.1 Protel 99 SE的組成 1
1.1.2 Protel 99 SE的特點 2
1.2 Protel 99 SE的運行環境 3
1.3 Protel 99 SE的安裝與卸載 3
1.4 Protel 99 SE的啟動 6
1.5 系統參數的設置 6
1.5.1 界面字體的設置 6
1.5.2 系統其他參數的設置 7
1.6 Protel 99 SE的工作環境和菜單欄設置 8
1.6.1 Protel 99 SE的工作環境 8
1.6.2 Protel 99 SE菜單欄 10
1.6.3 菜單欄屬性的設置 10
1.6.4 Protel 99 SE系統菜單 11
第2章 電路原理圖的設計 14
2.1 電路設計的概念 14
2.2 原理圖圖紙設置 15
2.3 原理圖工作環境設置 20
2.3.1 設置原理圖環境參數 20
2.3.2 設置圖形編輯的環境參數 21
2.3.3 印制電路板物理邊框的設置 23
2.4 元件的電氣連接 25
2.4.1 用導線連接元件 25
2.4.2 繪制總線 27
2.4.3 繪制總線分支線 28
2.4.4 放置電氣節點 28
2.4.5 放置電源和接地符號 29
2.4.6 放置網絡標號 30
2.4.7 放置輸入/輸出端口 31
2.4.8 放置忽略ERC測試點 33
2.4.9 放置PCB布線指示 33
2.5 操作實例 34
2.5.1 A/D轉換電路設計 34
2.5.2 音樂閃光燈電路設計 38
2.5.3 聲控變頻器電路設計 43
2.5.4 開關電源電路設計 49
2.5.5 實用門鈴電路設計 53
2.5.6 過零調功電路設計 55
2.5.7 定時開關電路設計 58
2.5.8 時鐘電路設計 61
第3章 層次原理圖的設計 65
3.1 層次原理圖的基本概念 65
3.2 層次原理圖的基本結構和組成 66
3.3 層次原理圖的設計方法 67
3.3.1 自上而下的層次原理圖設計 67
3.3.2 自下而上的層次原理圖設計 74
3.4 層次原理圖之間的切換 77
3.5 層次設計表 77
3.6 操作實例 78
3.6.1 聲控變頻器電路層次原理圖設計 78
3.6.2 存儲器接口電路層次原理圖設計 81
3.6.3 Port UART電路層次原理圖設計 86
3.6.4 電子游戲機電路層次原理圖設計 90
第4章 原理圖的后續處理 96
4.1 在原理圖中放置PCB Layout標志 96
4.2 打印與報表輸出 97
4.2.1 打印輸出 97
4.2.2 網絡報表 99
4.2.3 生成原理圖文件的網絡報表 99
4.2.4 生成元件報表 101
4.3 查找與替換 103
4.3.1 查找文本 103
4.3.2 替換文本 104
4.3.3 查找下一個 105
4.4 操作實例 105
4.4.1 音量控制電路報表輸出 105
4.4.2 A/D轉換電路打印輸出 109
4.4.3 報警電路元件報表輸出 115
第5章 PCB的設計 119
5.1 PCB編輯器的功能特點 119
5.2 PCB界面簡介 120
5.2.1 菜單欄 121
5.2.2 主工具欄 122
5.3 PCB物理結構及環境參數設置 122
5.4 PCB的設計流程 124
5.5 PCB工作層面的設置 124
5.5.1 PCB的結構 124
5.5.2 工作層面的類型 125
5.6 參數的設置 127
5.7 在PCB文件中裝入原理圖網絡報表信息 134
5.7.1 準備原理圖和網絡報表 134
5.7.2 PCB的規劃 135
5.7.3 網絡報表和元件的裝入 136
5.8 元件的自動布局 137
5.8.1 自動布局的菜單命令 138
5.8.2 自動布局的約束參數 138
5.8.3 元件的自動布局 143
5.9 元件的手動布局 146
5.9.1 元件說明文字的調整 147
5.9.2 元件的手動布局 147
5.10 PCB自動布線 148
5.10.1 設置PCB自動布線的規則 148
5.10.2 啟動自動布線服務器進行自動布線 171
5.11 PCB手動布線 172
5.11.1 拆除布線 172
5.11.2 手動布線 173
5.12 添加安裝孔 174
5.13 覆銅和補淚滴 174
5.13.1 執行覆銅命令 175
5.13.2 設置覆銅屬性 175
5.13.3 放置覆銅 176
5.13.4 補淚滴 176
5.14 操作實例 178
5.14.1 自動布線 178
5.14.2 半自動布線 179
5.14.3 手動布線 181
第6章 PCB的后期處理 182
6.1 PCB的測量 182
6.1.1 測量PCB上兩點間的距離 182
6.1.2 測量PCB上對象間的距離 183
6.2 設計規則檢查 183
6.2.1 在線DRC和批處理DRC 185
6.2.2 對未布線的PCB文件執行批處理DRC 185
6.2.3 對布線完畢的PCB文件執行批處理DRC 187
6.3 PCB報表輸出 187
6.3.1 引腳信息報表 187
6.3.2 PCB信息報表 188
6.3.3 元器件報表 194
6.3.4 NC鉆孔報表 197
6.3.5 電路特性報表 199
6.3.6 網絡報表狀態報表 200
6.4 PCB打印輸出 203
6.4.1 打印PCB文件 203
6.4.2 打印報表文件 205
第7章 創建元件庫及元件封裝 206
7.1 使用繪圖工具條繪圖 206
7.1.1 圖形工具條 206
7.1.2 繪制直線 207
7.1.3 繪制多邊形 207
7.1.4 繪制橢圓弧 208
7.1.5 繪制矩形 209
7.1.6 繪制圓角矩形 209
7.1.7 繪制橢圓 210
7.1.8 繪制扇形 211
7.1.9 添加文本字符串 211
7.1.10 添加文本框 212
7.1.11 添加貝塞爾曲線 213
7.1.12 添加圖形 213
7.2 創建原理圖元件庫 214
7.2.1 啟動原理圖庫文件編輯器 214
7.2.2 工具條 216
7.2.3 設置庫編輯器工作區參數 217
7.2.4 項目管理器 218
7.2.5 繪制庫元件 219
7.3 創建PCB元件庫及封裝 223
7.3.1 封裝概述 223
7.3.2 常用封裝介紹 223
7.3.3 元件封裝編輯器 224
7.3.4 PCB庫編輯器環境設置 225
7.3.5 用PCB向導創建PCB元件規則封裝 227
7.3.6 手動創建PCB元件不規則封裝 229
7.4 創建項目元件封裝庫 232
7.5 操作實例 233
7.5.1 制作LCD元件 233
7.5.2 制作變壓器元件 237
7.5.3 制作七段數碼管元件 239
7.5.4 制作串行接口元件 242
7.5.5 制作運算單元 243
第8章 信號完整性分析 246
8.1 信號完整性分析概述 246
8.1.1 信號完整性分析的概念 246
8.1.2 信號完整性分析工具 247
8.2 信號完整性分析規則設置 248
8.3 信號完整性分析器設置 254
第9章 電路仿真系統 257
9.1 電路仿真的基本概念 257
9.2 SIM 99仿真庫中的元器件 258
9.2.1 電阻 258
9.2.2 電容 258
9.2.3 電感 259
9.2.4 二極管 259
9.2.5 三極管 259
9.2.6 JFET場效應管 259
9.2.7 MOS場效應管 260
9.2.8 MES場效應管 260
9.2.9 電壓/電流控制開關 261
9.2.10 熔絲 262
9.2.11 晶振 262
9.2.12 繼電器 262
9.2.13 互感器 262
9.3 放置電源及仿真激勵源 263
9.3.1 直流電壓/電流源 263
9.3.2 正弦信號激勵源 263
9.3.3 周期脈沖源 264
9.3.4 分段線性激勵源 264
9.3.5 指數激勵源 265
9.3.6 單頻調頻激勵源 265
9.4 仿真分析的參數設置 266
9.4.1 通用參數的設置 266
9.4.2 仿真方式的具體參數設置 267
9.4.3 工作點分析 268
9.4.4 瞬態特性與傅里葉分析 268
9.4.5 直流傳輸特性分析 269
9.4.6 交流小信號分析 270
9.4.7 噪聲分析 271
9.4.8 傳遞函數分析 272
9.4.9 溫度掃描 272
9.4.10 參數掃描 273
9.4.11 蒙特卡羅分析 274
9.5 特殊仿真元器件的參數設置 275
9.5.1 節點電壓初值 275
9.5.2 節點電壓 276
9.5.3 仿真數學函數 276
9.5.4 使用仿真數學函數 277
9.6 電路仿真的基本方法 281
9.7 操作實例 285
9.7.1 帶通濾波器仿真 285
9.7.2 掃描特性電路仿真 288
9.7.3 掃描特性分析 290
9.7.4 數字電路分析 292
第10章 可編程邏輯器件設計 294
10.1 可編程邏輯器件及其設計工具 294
10.2 PLD設計概述 295
10.3 基于原理圖的PLD設計 295
10.3.1 查找和放置元件 298
10.3.2 編譯 299
10.4 CUPL語言和語法 299
10.4.1 CUPL語言概述 299
10.4.2 CUPL語言的預處理指令 307
10.4.3 CUPL語言的語法 307
第11章 PCB設計綜合實例 310
11.1 PCB設計流程 310
11.1.1 PCB設計的一般步驟 310
11.1.2 電路原理圖設計的一般步驟 310
11.1.3 PCB設計的一般步驟 311
11.2 繪制電路原理圖 311
11.2.1 啟動原理圖編輯器 311
11.2.2 設置圖紙參數 313
11.2.3 繪制元件 316
11.2.4 放置元件 316
11.3 生成網絡報表 318
11.4 繪制PCB 319
11.4.1 創建一個新的PCB 319
11.4.2 設置PCB的參數 322
11.4.3 制作PCB元件封裝 322
11.4.4 裝入網絡報表 323
11.4.5 元件布局 324
11.4.6 自動布線 325
EEsof、PCAD等多種格式。這里采用最常用的Protel格式。
(2)“Net Identifier Scope”選項 主要針對層次原理圖,用于選擇網絡名稱認定的范圍。單擊右邊的下拉式按鈕,在下拉式列表中提供了3個選項。
1)“Net Labels and Parts Global”選項指定網絡名稱及電路圖輸入輸出點,適用于整個項目。在整個項目的所有電路圖中,只要是同名的網絡及電路圖輸入輸出點,都會被認為是互相連接的。
2)“Only:Ports Global”選項指定電路圖輸入輸出點,適用于整個項目。在整個項目的所有電路圖中,只要是同名的電路圖輸入輸出點,都被認為是相連接的;而網絡名稱僅適用于同一張電路圖,不同的電路圖中,即使網絡名稱相同也被認為沒有連接。
3)“Sheet Symbol/Port Connections”選項指定方塊電路圖進出點及電路圖輸入輸出點,適用于整個項目。在整個項目的所有電路圖中,只要是方塊電路圖進出點及電路圖輸入輸出點同名的,都被認為是相連接的。
(3)“Sheets to Netlist”選項
用于指定生成網絡報表的范圍。單擊右邊的下拉式按鈕,在下拉式列表中提供了下面3個選項:“Active sheet”、“Active project”和“Active sheetplus sub sheets”。
(4)“Append sheet numbers to local net”復選框 用于設定在生成網絡報表時,系統自動將電路圖編號,并且加到每個網絡名稱上,以識別該網絡的位置。
(5)“Descend into sheetparts”復選框 用于設定在生成網絡報表時,如果遇到電路圖式元件,系統將深入該元件內部電路圖,將它視為電路的一部分,且一并轉化為網絡報表。
(6)“Include un-named signal”復選框
用于設定在生成網絡報表時,如果遇到沒有名稱的元件引腳,也一并轉化為網絡報表。